Amplificador de bajo ruido para medir el ruido de la resistencia

El ruido nos rodea por todas partes, y mientras que el ruido acústico es fácil de identificar con nuestros oídos, el ruido electrónico es difícil de identificar incluso con las herramientas adecuadas. El analizador de espectro es la herramienta más conveniente para las mediciones de ruido, pero también agrega su propio ruido a cualquier señal que esté viendo. [Limpkin] Ha estado trabajando en la medición de señales de ruido muy pequeñas con un analizador de espectro y compartió sus resultados en Entrada de blog completa.

Su objetivo autoestablecido era medir el ruido generado por una impedancia de 50 ohmios, la impedancia más común en la entrada y salida de los sistemas de RF. Fórmula El poder del ruido de Johnson Nyquist Nos dice que el voltaje de ruido esperado en el ancho de banda de 1 Hz es de solo 0,9 nanovoltios, pequeño según cualquier estándar y un orden de magnitud más pequeño que el ruido de fondo de un analizador de espectro típico. [Limpkin] Así que diseñó un amplificador y un búfer de señal para aumentar la señal de ruido en un factor de 100, utilizando un amplificador de muy bajo perfil alimentado por un par de baterías de 9 voltios.

Sin embargo, había un problema con este circuito: cualquier voltaje de CC perdido presente en sus entradas también se amplificaría a niveles que podrían dañar el sensible puerto de entrada del analizador. Para prevenir esto, [Limpkin] Decidió agregar un circuito de tijera a su amplificador. Este consiste en un par de comparadores que monitorean constantemente el voltaje de salida del amplificador y lo desconectan a través de un interruptor de silicio si excede los 200mV. [Limpkin] Empacó su circuito en una caja bellamente diseñada y realizó varias pruebas para asegurarse de que el cortador funcionara de manera confiable incluso en presencia de entradas transitorias rápidas.

Con las tijeras en su lugar, era seguro tomar las medidas de ruido planeadas. ¿El resultado final? alrededor de 0,89 nV, tal como lo predice la teoría. La medición de señales de nivel de nanovoltios generalmente requiere un equipo muy preciso y muchos trucos de reducción de ruido. A veces, el ruido es justo lo que necesitas para hacer un transmisor de radio. gracias por el consejo, [alfonso32]!